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1、第第4 4节节 流体压强与流速的关系流体压强与流速的关系一、流体一、流体具有流动性的气体和液体统称为流体具有流动性的气体和液体统称为流体我们已经学习了液体内部的压强及大我们已经学习了液体内部的压强及大气压，都是流体静止时的压强。气压，都是流体静止时的压强。液体、气体处于流动状态时压强如何？液体、气体处于流动状态时压强如何？ 前苏联发生过一起奇怪的车难。当时前前苏联发生过一起奇怪的车难。当时前苏联有一个访问团从欧洲回来，有关部门组织苏联有一个访问团从欧洲回来，有关部门组织了人员到火车站欢迎。火车进站后仍以极大的了人员到火车站欢迎。火车进站后仍以极大的速度前进，没有减速，结果速度前进，没有减速，结
2、果4040多人多人“扑扑”上火上火车，当场死亡。事后有关人员经过严密调查，车，当场死亡。事后有关人员经过严密调查，没有发现任何线索。没有发现任何线索。这件案子成了一这件案子成了一件悬案。大约经过件悬案。大约经过一年零一年零9 9个月之后，科学家在一次实验的中找个月之后，科学家在一次实验的中找到杀人凶手，案情到杀人凶手，案情真相大白。真相大白。19121912年秋天，年秋天，“奥林匹克奥林匹克”号正在大号正在大海上航行，在距离这艘当时世界上最海上航行，在距离这艘当时世界上最大远洋轮大远洋轮 的的100100米处，有一艘比它小米处，有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰得多的铁甲巡洋舰“豪克豪克”号正在向号
3、正在向前疾驶，两艘船似乎在比赛，彼此靠前疾驶，两艘船似乎在比赛，彼此靠得较拢，平行着驶向前方忽然，正得较拢，平行着驶向前方忽然，正在疾驶中的在疾驶中的“豪克豪克”号好像被大船吸号好像被大船吸引似的，一点也不服从舵手的操纵，引似的，一点也不服从舵手的操纵，竟一头向竟一头向 奥林匹克奥林匹克 号闯去最后，号闯去最后， 豪克豪克 号的船头撞号的船头撞 在在 奥林匹克奥林匹克 号的号的船舷上，撞出个大洞，酿成一件重大船舷上，撞出个大洞，酿成一件重大海难事故海难事故 （1 1）对着两张平行拿着的纸吹气，）对着两张平行拿着的纸吹气，你会发现什么现象？为什么？你会发现什么现象？为什么？现象：现象：两张纸吸到
4、了一起两张纸吸到了一起原因：原因：吹气时，纸条内侧空气流动吹气时，纸条内侧空气流动快，压强变小，纸条外侧空气流动快，压强变小，纸条外侧空气流动慢，压强大，两纸条被吸到了一起。慢，压强大，两纸条被吸到了一起。探究活动（探究活动（2 2） 在离桌边在离桌边cmcm处放一铝质的硬币，在处放一铝质的硬币，在硬币前硬币前10cm10cm左右放一高左右放一高约为约为2cm2cm放一直尺或钢笔放一直尺或钢笔支起一个栏杆，在硬币支起一个栏杆，在硬币上方沿着与桌面平行的上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，硬方向用力吹一口气，硬币就可能跳过栏杆，比币就可能跳过栏杆，比比看谁能使硬币跳得最比看谁能使硬币跳得最高，
5、是什么力使硬币跳高，是什么力使硬币跳起来？起来？ 硬币的硬币与桌面间总有一定的缝硬币的硬币与桌面间总有一定的缝隙，这样硬币的下方和上方都有空气。隙，这样硬币的下方和上方都有空气。没有吹气时，硬币上面的空气与下没有吹气时，硬币上面的空气与下面的空气可看做静止，这时硬币上面的面的空气可看做静止，这时硬币上面的空气对硬币向下的压强等于下面的空气空气对硬币向下的压强等于下面的空气产生的向上的压强，硬币受力平衡而静产生的向上的压强，硬币受力平衡而静止。止。 当在硬币上方沿着与桌面平行的方向吹气时，硬当在硬币上方沿着与桌面平行的方向吹气时，硬币上方气体的流速大于下方气体的流速。币上方气体的流速大于下方气体
6、的流速。结论结论2 2：在流动的气体：在流动的气体中，流速大的位置压中，流速大的位置压强小强小（3）、）、在水面上放两只小船，用水管向在水面上放两只小船，用水管向中间的水域水平冲水，观察其现象。中间的水域水平冲水，观察其现象。吹吹 气气漏斗乒乓球会掉下来吗？乒乓球会掉下来吗？（4 4）、）、下面我们来看一个更加有趣的实验：下面我们来看一个更加有趣的实验： 吹 气球上方气体流速快，气压球上方气体流速快，气压小。小。球下方气体流速慢，气球下方气体流速慢，气压大。压大。球不掉下的原因球不掉下的原因现象（现象（5 5）由以上的现象得出的结论是：由以上的现象得出的结论是：二、流体二、流体与与流速流速的关
7、系：的关系： 1. 在流体（在流体（液体和气体液体和气体）中，）中，流速大流速大 的位置的位置压强小压强小，在，在流速小流速小的位置的位置 压强大压强大。2 2、验证实验：、验证实验： 伯努利实验伯努利实验静止时静止时: :乘客为什么必须站在安全线以外的位置乘客为什么必须站在安全线以外的位置候车候车? ?3 3、生活中的应用、生活中的应用（1 1）站台安全线）站台安全线少女长发被火车气流卷住少女长发被火车气流卷住不幸丧命火车轮下不幸丧命火车轮下 2008 2008年年0101月月2626日下午日下午3 3时许，在老成仁路时许，在老成仁路琉璃场红砖桥附近的铁路桥道口，一名琉璃场红砖桥附近的铁路桥
8、道口，一名1818岁岁的女孩在火车急驶而来时，为躲避火车，便的女孩在火车急驶而来时，为躲避火车，便坐在距离铁轨很近的石坎上，并低头捂住耳坐在距离铁轨很近的石坎上，并低头捂住耳朵，谁知强大的气流将女孩的长发卷起，将朵，谁知强大的气流将女孩的长发卷起，将其拖入车底，不幸当场死亡。其拖入车底，不幸当场死亡。 一个不该发生的惨剧一个不该发生的惨剧 针对火车站台发生的事故，请你向有关针对火车站台发生的事故，请你向有关部门提出几条合理的建议以预防此类事部门提出几条合理的建议以预防此类事故的发生。故的发生。1 1、在站台设置安全线、在站台设置安全线, ,人必须站在人必须站在1 1米线外米线外. .2 2、火
9、车进站提前减速、火车进站提前减速3 3、火车进站要鸣笛、火车进站要鸣笛利用利用“流动气体压强与流速关系流动气体压强与流速关系”解释下列现象解释下列现象八月秋高风怒号八月秋高风怒号, ,卷我屋上三重茅卷我屋上三重茅台风的威力台风的威力.产生向产生向上的上的压力差压力差 航海规则规定两艘船不能航海规则规定两艘船不能近距离近距离同向同向航行！这又是为什么呢？航行！这又是为什么呢？你知道吗？你知道吗？（试用有关知识加以解释）（试用有关知识加以解释）草原犬鼠洞穴的空调系统草原犬鼠洞穴的空调系统吹过平坦表面的风运动速度小，压强大吹过平坦表面的风运动速度小，压强大吹过隆起表面的风流速大，压强小吹过隆起表面的
10、风流速大，压强小ABAB因为隆起的土堆处空气的流速比较快，压强就比较小，因为隆起的土堆处空气的流速比较快，压强就比较小，洞内的空气便从洞内的空气便从B B口流出，从口流出，从A A口流入，这样可以让洞内口流入，这样可以让洞内的空气流动，便于生存。的空气流动，便于生存。三、飞机的升力三、飞机的升力飞机是如何升空的吗？飞机是如何升空的吗？机翼的形状是上凸下平的机翼的形状是上凸下平的 飞机起飞之前，先得在跑道上跑一段距飞机起飞之前，先得在跑道上跑一段距离飞机向前跑，空气就相对地向後移动，空离飞机向前跑，空气就相对地向後移动，空气的压强作用在机翼上使机翼获得巨大的升气的压强作用在机翼上使机翼获得巨大的
11、升力机翼的形状起了很重要的作用力机翼的形状起了很重要的作用 上方流速快，压强小下方流速慢，压强大下方流速慢，压强大合压强：P飞机获得升力的原因飞机的升力飞机的升力 由于在相同的时间里机翼上方气流通过的路由于在相同的时间里机翼上方气流通过的路程长，空气流速比下方快，因而气流在机翼上程长，空气流速比下方快，因而气流在机翼上表面产生的压强小于在下表面的压强。机翼上表面产生的压强小于在下表面的压强。机翼上下表面的压强差使飞机产生了向上的升力。下表面的压强差使飞机产生了向上的升力。 （1 1）水翼船）水翼船 水翼船和其他船舶不同之处，是在船的底部装了水翼船和其他船舶不同之处，是在船的底部装了两幅类似于飞
12、机机翼的水翼，船舶航行时，水流经过两幅类似于飞机机翼的水翼，船舶航行时，水流经过水翼上方的流速大，压强小，水经过水翼下方的流速水翼上方的流速大，压强小，水经过水翼下方的流速小，压强大，从而产生了向上的压力差，有了向上的小，压强大，从而产生了向上的压力差，有了向上的升力，把船体向上托起，使船体与水的接触面积减小，升力，把船体向上托起，使船体与水的接触面积减小，减小了水对船体的阻力，进一步提高了船速。减小了水对船体的阻力，进一步提高了船速。（4）气流偏导器）气流偏导器 20072007美洲杯美洲杯 ，阿根廷队阿根廷队里克尔梅任意球射门瞬间里克尔梅任意球射门瞬间 0606德国世界杯德国世界杯1/81
13、/8决赛英格兰队决赛英格兰队对阵厄瓜多尔队对阵厄瓜多尔队, ,英格兰队队长英格兰队队长贝克汉姆招牌式的直接任意球攻贝克汉姆招牌式的直接任意球攻门打进致胜一球门打进致胜一球 球类比赛中的球类比赛中的“旋转球旋转球”比较不转球和旋转球周围空气的流线旋转球跟不转球相比，飞行轨迹会向 弯曲 下下 由于气体的流速越大，压强越小。罚由于气体的流速越大，压强越小。罚“香香蕉球蕉球”的时候，足球一边向前飞行一边不的时候，足球一边向前飞行一边不断地旋转，两侧空气的流动速度不一样，断地旋转，两侧空气的流动速度不一样，它们对足球所产生的压强也不一样，于是，它们对足球所产生的压强也不一样，于是，足球在空气压力的作用下
14、，被迫向空气流足球在空气压力的作用下，被迫向空气流速大的一侧转弯了。速大的一侧转弯了。 农村用的一种简易农村用的一种简易的热水器，把热水盆放的热水器，把热水盆放在地上，用一根竖直的在地上，用一根竖直的管子连在自来水管上，管子连在自来水管上，打开水龙头，热水便自打开水龙头，热水便自动上来和冷水混合，从动上来和冷水混合，从喷头出来的是混合后的喷头出来的是混合后的温水。你知道其中的道温水。你知道其中的道理吗？理吗？水龙头水龙头热水盆热水盆喷头喷头水管水管液体中，流速越大的位置，压强越小液体中，流速越大的位置，压强越小说一说今天的收获：说一说今天的收获：1、流体、流体：液体和气体的统称液体和气体的统称
15、2、流体压强与流速的关系流体压强与流速的关系：流流体在流速大的地方压强小，在流速小体在流速大的地方压强小，在流速小的地方压强大的地方压强大3、飞机升力的产生、飞机升力的产生：机翼上下机翼上下方所受的压力差形成向上的升力方所受的压力差形成向上的升力相信大家都有过这样的经历：步行在雨相信大家都有过这样的经历：步行在雨中，我们会打一把伞一阵大风吹来，中，我们会打一把伞一阵大风吹来，雨伞会被向上吸起来这是为什么呢？雨伞会被向上吸起来这是为什么呢？你能不能用今天所学的知识解释这个现你能不能用今天所学的知识解释这个现象呢？象呢？课堂练习 当居室前后两面的窗子都打开时，当居室前后两面的窗子都打开时，“过堂过
16、堂风风”会把居室侧面摆放的衣柜的门吹开，这会把居室侧面摆放的衣柜的门吹开，这是为什么？是为什么？江苏省科学宫内，有一个风洞实验，一架模江苏省科学宫内，有一个风洞实验，一架模型飞机固定在托盘测力计上（如下图）当无型飞机固定在托盘测力计上（如下图）当无风时，托盘测力计示数为风时，托盘测力计示数为15N15N；当迎面吹着的；当迎面吹着的风速达到风速达到20 20 m/sm/s时，托盘测力计的示数为时，托盘测力计的示数为7N7N，请画出飞机受到的举力的图示，并说明托盘请画出飞机受到的举力的图示，并说明托盘测力计的示数减小的原因。测力计的示数减小的原因。1.1.秋天树叶枯黄飘落在地面上秋天树叶枯黄飘落在
17、地面上, ,当一辆高速行当一辆高速行驶的汽车驶过时驶的汽车驶过时, ,路旁的树叶路旁的树叶( )( ) A. A.从路旁吸向汽车从路旁吸向汽车 B.B.不受影响不受影响 C.C.从路中间飞向路边从路中间飞向路边 D.D.只向上飞扬只向上飞扬2.2.飞机的机翼形状飞机的机翼形状( )( ) A. A.上平，下凸上平，下凸 B.B.上凸，下平上凸，下平 C.C.上、下全凸上、下全凸 D.D.上、下全平上、下全平B B 3 3龙卷风的实质是高速旋转的气流它能把龙卷风的实质是高速旋转的气流它能把地面上的物体或人畜地面上的物体或人畜“吸吸”起卷入空中。龙卷起卷入空中。龙卷风能风能“吸吸”起物体是因为（起
18、物体是因为（ ） A A龙卷风内部的压强远小于外部的压强龙卷风内部的压强远小于外部的压强 B B龙卷风增大了空气对物体的浮龙卷风增大了空气对物体的浮力力 C C龙卷风使物体受到的重力变小龙卷风使物体受到的重力变小 D D迷信说法中的迷信说法中的“龙龙把物体把物体“抓抓”到空中到空中A A 4 4刮大风的天气，我们在上学的路上如果迎刮大风的天气，我们在上学的路上如果迎风走路或骑车，一阵大风刮来时，我们无法风走路或骑车，一阵大风刮来时，我们无法用嘴或鼻子吸进空气，但可以向外吐气，当用嘴或鼻子吸进空气，但可以向外吐气，当一阵风过去又恢复了正常呼吸，其原因是一阵风过去又恢复了正常呼吸，其原因是（ ）A
19、 A风风大时，脸上空气压强变大，压得人难以吸气大时，脸上空气压强变大，压得人难以吸气B B风风大时，脸上空气压强变小，使人难以吸气大时，脸上空气压强变小，使人难以吸气C C与与气压没关系，是人缺乏锻炼气压没关系，是人缺乏锻炼D D风风大时，脸前气压大，所以容易向外吐气大时，脸前气压大，所以容易向外吐气B B5、太阳能汽车是直接利用太阳能为能源的一、太阳能汽车是直接利用太阳能为能源的一种新型汽车如图所示是一种太阳能汽车（右种新型汽车如图所示是一种太阳能汽车（右边是它的剖面图），从形状上看，这种汽车在边是它的剖面图），从形状上看，这种汽车在高速行驶时对水平地面产生的压力与停在水平高速行驶时对水平地
20、面产生的压力与停在水平路面对地面的产生的压力相比路面对地面的产生的压力相比_（填（填“变变大大”、“变小变小”或或“不变不变”）变小变小 6、某同学为了探究飞机的升力，制作了一个机翼模型，、某同学为了探究飞机的升力，制作了一个机翼模型，并把它穿在一根铁丝上，在铁丝的上下各挂一个弹簧测并把它穿在一根铁丝上，在铁丝的上下各挂一个弹簧测力计，如图所示，他再接通电风扇对着机翼吹风，下面力计，如图所示，他再接通电风扇对着机翼吹风，下面是该同学对实验的结果做出的猜想，你认为正确的是是该同学对实验的结果做出的猜想，你认为正确的是 （ ） A弹簧测力计弹簧测力计A的示数增大，的示数增大，B的示数减小的示数减小
21、 B弹簧测力计弹簧测力计A的示数减小，的示数减小，B的示数增大的示数增大 C两个弹簧测力计的示数都增大两个弹簧测力计的示数都增大 D两个弹簧测力计的示数都减小两个弹簧测力计的示数都减小B7、如图所示，用一个漏斗向一支点燃的蜡烛、如图所示，用一个漏斗向一支点燃的蜡烛的火焰吹气，烛焰将的火焰吹气，烛焰将 （ ） A向左飘动向左飘动 B向右飘动向右飘动 C静止在原位置不动静止在原位置不动 D无法确定无法确定A 8. 8. 春天是放风筝的好季节。风筝在空气中春天是放风筝的好季节。风筝在空气中飞行利用了下列什么原理飞行利用了下列什么原理 （ ） A.A.风筝下方空气流动速度小，空气压强小风筝下方空气流动
22、速度小，空气压强小 B.B.风筝下方空气流动速度大，空气压强大风筝下方空气流动速度大，空气压强大 C.C.风筝上方空气流动速度大，空气压强小风筝上方空气流动速度大，空气压强小 D.D.风筝上方空气流动速度小，空气压强大风筝上方空气流动速度小，空气压强大9.9.乘火车旅行，旅客喜欢打开车窗，欣赏窗乘火车旅行，旅客喜欢打开车窗，欣赏窗外美丽的景色，然而在心旷神怡之际，有的外美丽的景色，然而在心旷神怡之际，有的旅客也会碰到小小的不愉快。前排旅客随手旅客也会碰到小小的不愉快。前排旅客随手扔出的瓜子皮又会钻进后面的车窗，打在某扔出的瓜子皮又会钻进后面的车窗，打在某个旅客的脸上，为什么会发生这种现象呢？个旅客的脸上，为什么会发生这种现象呢？1 1、观察鸟类翅膀的形状，解释为什么、观察鸟类翅膀的形状，解释为什么鸟在空中展翅滑翔时不会坠下来？鸟在空中展翅滑翔时不会坠下来？ 2 2、气体与液体压强受流速的影响，、气体与液体压强受流速的影响，在生产生活中有什么利与害？请举在生产生活中有什么利与害？请举例说明例说明 一位物理老师为大棚设计了一种自动一位物理老师为大棚设计了一种自动施肥装置施肥装置( (如图如图) )。这个装置能实现自动施。这个装置能实现自动施肥吗？它的工作原理是什么？肥吗？它的工作原理是什么？营养液ABC